甘油四醚類化合物的高分辨質譜表征

李運運，何 晨，吳建勛，張亞和，梁詠梅，史 權,，張傳倫

(1.中國石油大學(北京)重質油國家重點實驗室，北京 102249；2.深圳海洋地球古菌組學重點實驗室，南方科技大學海洋科學與工程系，廣州 深圳 518055)

甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers, GDGTs)作為古菌和細菌的大分子生物標志物，是兩者細胞膜結構的重要組成，廣泛分布于各類自然環境中[1]。GDGTs主要包括源自古菌的類異戊二烯型甘油二烷基甘油四醚類化合物(isoprenoid GDGTs, iso-GDGTs)和源自細菌的支鏈型甘油二烷基甘油四醚類化合物(branched GDGTs, br-GDGTs)，是由2條烷基側鏈通過醚鍵與兩端的甘油基團形成的環狀大分子[2]，結構式示于圖1。GDGTs的分子組成分布及分子結構變化對其源微生物生存環境變化響應敏感，包含豐富的古環境信息，已廣泛應用于構建一系列GDGTs古環境替代指標[3]，如陸源輸入指標(branched vs isoprenoid tetrether, BIT)用于重建土壤有機質輸入[4]、基于86個碳原子四醚指數的古溫度計指標(TetraEther indeX of 86 carbon atoms, TEX86)用于重建表層海水溫度[5]、甲基化指數(methylation index of branched tetraethers, MBT)與環化指數(cyclisation ratio of branched tetraethers, CBT)之比(MBT/CBT)反映陸地年均大氣溫度以及土壤pH值變化[6]等。對GDGTs分子組成的全面詳細表征，可為古環境指標提供更全面的基礎數據支撐[7-11]。

GDGTs化合物相對分子質量較大，通常分布于1 000～1 400之間。古菌烷基的側鏈類型以類異戊二烯烷烴為主，細菌烷基的側鏈類型以支鏈型烷烴為主。環境對烷基側鏈的修飾主要包括羥基化、環化、不飽和化及甲基化，導致不同GDGTs分子的烷基側鏈結構復雜多樣，這為GDGTs的分子組成分析和結構表征帶來很大挑戰。質譜分析方法已廣泛應用于GDGTs的……